一種耐熱鎂合金及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于鎂合金技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種耐熱鎂合金及其制備方法。
[0002]
【背景技術(shù)】
[0003]鎂合金作為最輕質(zhì)的結(jié)構(gòu)材料具有一系列突出的優(yōu)點(diǎn)，具有重要的應(yīng)用價(jià)值和廣闊的應(yīng)用前景，然而熱穩(wěn)定性差一直制約著鎂合金的發(fā)展與應(yīng)用。目前對(duì)耐熱鎂合金的研究有很多:中國專利CN200610112622.9提出一種耐熱鎂合金，其成分為:Y為4.5_10wt%，Gd為0_8wt%，Dy為0_5wt%，Tb為0_5wt%，Ho為0_5wt%，Er為0_5wt%，Tm為0_5wt%，Nd為 2-4.5wt%，Sm為0-3.5wt%，其余為鎂。中國專利CN200710118447.9提出一種含稀土的耐熱鎂合金及其制備方法，其中稀土的含量為0.10-3.0w t%，所述的稀土為L(zhǎng)a、Pr、Sm、Eu、Tb、Ho、Er、Tm、Dy、Gd、Ce、Y、富鈰混合稀土和富釹混合稀土中的任意一種。以上這些專利的共同特點(diǎn)是采用加入大量稀土元素的方法來強(qiáng)化鎂合金的耐熱性，缺點(diǎn)稀土元素比重大，采用稀土強(qiáng)化后鎂合金質(zhì)量輕的優(yōu)點(diǎn)就會(huì)消失。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于，提出一種耐熱鎂合金及其制備方法。此耐熱鎂合金具有良好的耐熱性能，制造成本低，制備方法簡(jiǎn)單。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種耐熱鎂合金，其特征在于，該合金由Ti和Mg構(gòu)成，質(zhì)量百分比為:5% < Ti < 10%，其余為Mg。
[0006]一種耐熱鎂合金的制備方法，包括如下步驟:按照質(zhì)量百分含量為5%< Ti < 10%，其余為Mg的合金成分配比進(jìn)行配料，將稱量好的純Mg粉和純Ti粉放入球磨機(jī)內(nèi)進(jìn)行機(jī)械球磨，在純度為99.99%以上的惰性氣體的保護(hù)下，機(jī)械球磨時(shí)間80-100小時(shí)，機(jī)械球磨的球料比10:1-30:1，機(jī)械球磨的轉(zhuǎn)速300-400轉(zhuǎn)/分鐘，機(jī)械球磨過程中惰性氣體的壓力為0.5-lMPa，球磨結(jié)束后，得到耐熱鎂合金。
[0007]所述的惰性氣體為氦、或氬，純度99.99%是指氦、或氬占惰性氣體的體積比。
[0008]所述的機(jī)械球磨過程采用不銹鋼鋼球，不銹鋼鋼球的直徑為5-10mm。
[0009]機(jī)械球磨過程的溫度為室溫，S卩20°C_25°C。
[0010]本發(fā)明的耐熱鎂合金，僅使用一種元素Ti，沒有添加價(jià)格昂貴的稀土元素與晶須，合金的成本較低，而且保持了良好的耐熱性能，在250 °C及應(yīng)力為30MPa條件下，其塑性變形率為0.2%-0.35%，可以廣泛應(yīng)用于較高溫度的工作環(huán)境中。Ti元素本身密度也很輕，僅為4.54g/cm3，而且Mg與Ti互不相溶，二者自身不會(huì)發(fā)生不穩(wěn)定析出造成耐熱性能的下降。
[0011]
【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明制備耐熱鎂合金組織的掃描電鏡圖。
[0013]
【具體實(shí)施方式】
[0014]為進(jìn)一步揭示本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖和實(shí)施例詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施方式。
[0015]【具體實(shí)施方式】一:
一種新型耐熱鎂合金，該合金組成成分的質(zhì)量百分比為:Ti: 5%，其余為Mg(95%)。
[0016]制備耐熱鎂合金的方法，制備步驟為:先按照質(zhì)量百分含量為T1:5%，其余為Mg的合金成分配比進(jìn)行配料，將稱好的純Mg粉和純Ti粉放入高能球磨機(jī)內(nèi)機(jī)械球磨，其中在純度為99.99%以上的惰性氣體氦的保護(hù)下，機(jī)械球磨時(shí)間80小時(shí)，機(jī)械球磨的球料比1:1(指的是不銹鋼鋼球與鈦鎂混合物的質(zhì)量比，不銹鋼鋼球的直徑為5mm)，機(jī)械球磨的轉(zhuǎn)速300轉(zhuǎn)/分，機(jī)械球磨過程中惰性氣體的壓力為0.5MPa，在100小時(shí)球磨結(jié)束后，得到新型耐熱鎂合金。球磨溫度為20 °C。
[0017]
【具體實(shí)施方式】二:
一種新型耐熱鎂合金，該合金組成成分的質(zhì)量百分比為:Ti: 5%，其余為Mg(95%)。
[0018]制備耐熱鎂合金的方法，制備步驟為:先按照質(zhì)量百分含量為T1:5%，其余為Mg的合金成分配比進(jìn)行配料，將稱好的純Mg粉和純Ti粉放入高能球磨機(jī)內(nèi)機(jī)械球磨，其中在純度為99.99%以上的惰性氣體氦的保護(hù)下，機(jī)械球磨時(shí)間100小時(shí)，機(jī)械球磨的球料比30: I(指的是不銹鋼鋼球與鈦鎂混合物的質(zhì)量比，不銹鋼鋼球的直徑為5mm)，機(jī)械球磨的轉(zhuǎn)速400轉(zhuǎn)/分，機(jī)械球磨過程中惰性氣體的壓力為IMPa，在100小時(shí)球磨結(jié)束后，得到新型耐熱鎂合金。球磨溫度為25 °C。
[0019]
【具體實(shí)施方式】三:
一種新型耐熱鎂合金，該合金組成成分的質(zhì)量百分比為:Ti: 10%，其余為Mg(90%)。
[0020]制備耐熱鎂合金的方法，制備步驟為:先按照質(zhì)量百分含量為Ti: 10%，其余為Mg的合金成分配比進(jìn)行配料，將稱好的純Mg粉和純Ti粉放入高能球磨機(jī)內(nèi)機(jī)械球磨，其中在純度為99.99%以上的惰性氣體氬的保護(hù)下，機(jī)械球磨時(shí)間80小時(shí)，機(jī)械球磨的球料比10:1(指的是不銹鋼鋼球與鈦鎂混合物的質(zhì)量比，不銹鋼鋼球的直徑為5mm)，機(jī)械球磨的轉(zhuǎn)速300轉(zhuǎn)/分，機(jī)械球磨過程中惰性氣體的壓力為0.5MPa，在100小時(shí)球磨結(jié)束后，得到新型耐熱鎂合金。球磨溫度為20 °C。
[0021]
【具體實(shí)施方式】四:
一種新型耐熱鎂合金，該合金組成成分的質(zhì)量百分比為:Ti: 10%，其余為Mg(90%)。
[0022]制備耐熱鎂合金的方法，制備步驟為:先按照質(zhì)量百分含量為Ti: 10%，其余為Mg的合金成分配比進(jìn)行配料，將稱好的純Mg粉和純Ti粉放入高能球磨機(jī)內(nèi)機(jī)械球磨，其中在純度為99.99%以上的惰性氣體氬的保護(hù)下，機(jī)械球磨時(shí)間100小時(shí)，機(jī)械球磨的球料比30: I(指的是不銹鋼鋼球與鈦鎂混合物的質(zhì)量比，不銹鋼鋼球的直徑為10mm)，機(jī)械球磨的轉(zhuǎn)速400轉(zhuǎn)/分，機(jī)械球磨過程中惰性氣體的壓力為IMPa，在100小時(shí)球磨結(jié)束后，得到新型耐熱鎂合金。球磨溫度為20 °C。
[0023]
【具體實(shí)施方式】五:
一種新型耐熱鎂合金，該合金組成成分的質(zhì)量百分比為:Ti: 8%，其余為Mg(92%)。
[0024]制備耐熱鎂合金的方法，制備步驟為:先按照質(zhì)量百分含量為T1:8%，其余為Mg的合金成分配比進(jìn)行配料，將稱好的純Mg粉和純Ti粉放入高能球磨機(jī)內(nèi)機(jī)械球磨，其中在純度為99.99%以上的惰性氣體氦的保護(hù)下，機(jī)械球磨時(shí)間90小時(shí)，機(jī)械球磨的球料比20:1(指的是不銹鋼鋼球與鈦鎂混合物的質(zhì)量比，不銹鋼鋼球的直徑為8mm)，機(jī)械球磨的轉(zhuǎn)速350轉(zhuǎn)/分，機(jī)械球磨過程中惰性氣體的壓力為0.8MPa，在100小時(shí)球磨結(jié)束后，得到新型耐熱鎂合金。球磨溫度為25 °C。
[0025]上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，其他的任何背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡(jiǎn)化、均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種耐熱鎂合金，其特征在于，該合金由Ti和Mg構(gòu)成，質(zhì)量百分比為:5% <Ti < 10%，其余為Mg。2.一種耐熱鎂合金的制備方法，其特征在于，包括如下步驟:按照質(zhì)量百分含量為5% <Ti < 10%，其余為Mg的合金成分配比進(jìn)行配料，將稱量好的純Mg粉和純Ti粉放入球磨機(jī)內(nèi)進(jìn)行機(jī)械球磨，在純度為99.99%以上的惰性氣體的保護(hù)下，機(jī)械球磨時(shí)間80-100小時(shí)，機(jī)械球磨的球料比10:1-30:1，機(jī)械球磨的轉(zhuǎn)速300-400轉(zhuǎn)/分鐘，機(jī)械球磨過程中惰性氣體的壓力為0.5-lMPa，球磨結(jié)束后，得到耐熱鎂合金。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種耐熱鎂合金的制備方法，其特征在于，所述的惰性氣體為氦、或氬，純度99.99 %是指氦、或氬占惰性氣體的體積比。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種耐熱鎂合金的制備方法，其特征在于，所述的機(jī)械球磨過程采用不銹鋼鋼球，不銹鋼鋼球的直徑為5 -1 Omm。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種耐熱鎂合金的制備方法，其特征在于，機(jī)械球磨過程的溫度為室溫，即20°C_25°C。
【專利摘要】本發(fā)明屬于鎂合金技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種耐熱鎂合金及其制備方法，按照質(zhì)量百分含量為5%≤Ti≤10%，其余為Mg的合金成分配比進(jìn)行配料，將稱量好的純Mg粉和純Ti粉放入球磨機(jī)內(nèi)進(jìn)行機(jī)械球磨，在純度為99.99％以上的惰性氣體的保護(hù)下，機(jī)械球磨時(shí)間80-100小時(shí)，機(jī)械球磨的球料比10:1-30:1，機(jī)械球磨的轉(zhuǎn)速300-400轉(zhuǎn)/分鐘，機(jī)械球磨過程中惰性氣體的壓力為0.5-1MPa，球磨結(jié)束后，得到耐熱鎂合金。本發(fā)明的耐熱鎂合金，僅使用一種元素Ti，沒有添加價(jià)格昂貴的稀土元素與晶須，合金的成本較低，而且保持了良好的耐熱性能，在250℃及應(yīng)力為30MPa條件下，其塑性變形率為0.2%-0.35%。Ti元素本身密度也很輕，僅為4.54g/cm3，而且Mg與Ti互不相溶，二者自身不會(huì)發(fā)生不穩(wěn)定析出造成耐熱性能的下降。
【IPC分類】C22C1/04, B22F9/04, C22C23/00
【公開號(hào)】CN105624497
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610034616
【發(fā)明人】王辛, 吳夢(mèng)陵, 王章忠, 王鑫, 楊啟銳, 袁帥, 孫松, 李柏男
【申請(qǐng)人】南京工程學(xué)院
【公開日】2016年6月1日
【申請(qǐng)日】2016年1月19日